高三物理液体优秀课件

2液体液体 2021/02/2512021/02/2521了解液体表面张力现象2能解释液体表面张力产生的原因3了解液体的微观结构，了解浸润和非浸润现象4知道液晶的特点及其应用2021/02/253一、液体的微观结构1液体分子密集在一起，分子之间的距离 ，不易被压缩2液体分子间的相互作用比固体分子间的作用力要 液体分子的移动比固体分子的移动更容易3液体分子的热运动虽然与固体分子类似，但无长期固定的平衡位置，可在液体中移动，因而显示出 性，且扩散比固体 很小很小小小流流动快快2021/02/254二、液体的表面张力实验表明：液体表面具有 的趋势，这是因为在液体内部分子引力和斥力可以 认 为 相 等，而 在 表 面 层 里 的 分 子 间 距 ，分子间的相互作用力表现为 的缘故液面各部分间的相互吸引的力叫做 液 体 和 气 体 相 接 触 的 一 个 薄 层 叫 ，液体和固体相接触的一个薄层叫 收收缩较大大引力引力表面表面张力力表面表面层附着附着层2021/02/255三、浸润和不浸润浸润：一种液体会 某种固体并附着在固体的表面上这种现象叫做浸润不浸润：一种液体不会润湿某种固体也就不会 在固体上这种现象叫做不浸润附着层中分子的特点是：附着层中的分 子 同 时 受 到 固 体 分 子 和 液 体 内 部 分 子 的 润湿湿附着附着作用力作用力2021/02/256四、毛细现象浸润液体在细管中 的现象，以及不浸润液体在细管中 的现象，称为毛细现象浸润液体在毛细管里上升后，形成 面，不浸润液体在毛细管里下降后形成 面毛细管内外液面的高度差与毛细管的内径有关，毛细管内径越小，高度差越 应用实例：植物的根输送水、下雨时砖墙渗水，农民铧锄土壤上升上升下降下降凹凹凸凸大大2021/02/257五、液晶液晶的概念：像液体一样具有流动性，其光学性质与某些晶体相似，具有各向异性的有机化合物，称为液晶液晶分子的微观结构从某个方向分子排列整齐 ，从另一方向分子排列 液晶的用途液晶可以用作 元件，在生物医学、电子工业、航空工业中都有重要应用有有规则杂乱无章乱无章显示示2021/02/258温馨提示发生浸润还是不浸润是看固体分子和液体内部分子对附着层分子的吸引力关系 液体浸润固体，附着层面积要扩张，不浸润固体，附着层面积要收缩2021/02/259一、表面张力及液体的微观结构表面张力(1)表面张力使液体表面具有收缩趋势，使液体表面积趋于最小而在体积相同的条件下，球形的表面积最小例如，吹出的肥皂泡呈球形，滴在洁净玻璃板上的水银滴呈球形，但由于受重力的影响，往往呈扁球形，在完全失重条件下才呈球形(2)表面张力的形成原因是表面层(液体跟空气接触的一个薄层)中分子间距离大，分子间的相互作用表现为引力(3)表面张力的大小除了跟边界线长度有关外，还跟液体的种类、温度有关2021/02/2510液体表面张力的成因分析(1)分子间距离特点：由于蒸发现象，液体表面分子分布比内部分子稀疏(2)分子力特点：液体内部分子间引力、斥力基本上相等，而液体表面层分子之间距离较大，分子力表现为引力(3)表面特性：表面层分子之间的引力使液面产生了表面张力，使液体表面形成一层绷紧的膜(4)表面张力的方向：表面张力的方向和液面相切，垂直于液面上的各条分界线如图9-2-1所示图9-2-12021/02/2511液体的微观结构液体中的分子跟固体一样是密集在一起的，液体分子的热运动主要表现为在平衡位置附近做微小的振动，所以液体具有一定的体积，但液体分子只在很小的区域内有规则地排列，这种区域是暂时形成的，边界和大小随时改变，有时瓦解，有时又重新形成，所以液体具有流动性，液体由大量这种暂时形成的小区域构成，这种小区域杂乱无章地分布着，所以无一定的形状，分子的移动比固体容易，所以扩散比固体要快2021/02/2512特别提醒液体分子距离介于固体和气体之间，客观上液态处于固态和汽态之间，因此液体既具有固体的难以压缩性又具有气体的流动性特点2021/02/2513二、浸润和不浸润现象成因分析附着层内分子受力情况液体和固体接触时，附着层的液体分子除受液体内部的分子吸引外，还受到固体分子的吸引浸润的成因当固体分子吸引力大于液体内部分子力时，附着层内液体分子比液体内部分子稠密，附着层中分子之间表现为斥力，具有扩展的趋势，这时表现为液体浸润固体不浸润的成因当固体分子吸引力小于液体内部分子力时，附着层内液体分子比液体内部分子稀疏，附着层中分子之间表现为引力，具有收缩的趋势，这时表现为液体不浸润固体2021/02/2514毛细现象(1)两种表现：浸润液体在细管中上升及不浸润液体在细管中下降(2)产生原因：毛细现象的产生与表面张力及浸润现象都有关系如图9-2-2所示，甲是浸润情况，此时管内液面呈凹形，因为水的表面张力作用，液体会受到一向上的作用力，因而管内液面要比管外高；乙是不浸润情况，管内液面呈凸形，表面张力的作用使液体受到一向下的力，因而管内液面比管外低2021/02/2515特别提醒同一种固体，对于有些液体浸润，有些液体不浸润；同一种液体，对一些固体是浸润的，对另一些固体是不浸润的例如：水能浸润玻璃，但不能浸润石蜡，水银不能浸润玻璃，但能浸润铅 图图9-2-22021/02/2516三、液晶定义：有些化合物像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似，具有各向异性，人们把处于这种状态的物质，叫液晶液晶的特点：(1)液晶具有液体的流动性(2)液晶具有光学各向异性(3)液晶分子的排列不稳定，微小的外界变动都会改变分子排列，从而改变液晶的某些性质，如：温度、压力、摩擦、电磁作用，容器表面的差异等都能改变液晶的光学性质2021/02/2517(4)有些物质在特定的温度范围之内具有液晶态，有些物质溶解在适当的溶剂中，在一定的浓度范围内具有液晶态，不是所有物质都具有液晶态，通常棒状分子、蝶状分子和平板状分子的物质容易具有液晶态(5)天然存在的液晶很少，多数液晶是人工合成的2021/02/2518液晶的微观结构组成晶体的物质微粒(分子、原子或离子)依照一定的规律在空间有序排列，构成空间点阵，所以晶体表现为各向异性，液晶分子既保持排列有序性，保持各向异性，又可以自由移动，位置无序，因此也保持了流动性2021/02/2519液晶的应用(1)做液晶显示器没有电压时，液晶是透明的，能使下面反射光束的光线通过，不显示笔画；当加电压时，液晶变浑浊，光线不能通过，显示出笔画(2)做彩色显示器在某些液晶中掺入少量多色性染料，染料分子会与液晶分子结合而定向排列，当液晶中的电场强度不同时，它对不同颜色的光的吸收强度不同，从而显示出彩色2021/02/2520(3)做生物薄膜液晶的特点与生物组织的特点很吻合，可用于研究离子的渗透性，从而了解机体对药物的吸收等生理过程2021/02/2521【例1】下列叙述中正确的是 ()A液体表面张力随温度升高而增大B液体尽可能在收缩它们的表面积C液体表面层的分子比液体内部的分子有更大的势能D液体表面层的分子分布要比液体内部分子分布紧密些液体的表面张力液体的表面张力2021/02/2522解析这是有关液体表面层分子相互作用的问题，液体的表面层由于和气体接触，与内部情况不同，表面层分子的分布要比内部稀疏这样分子间就表现为引力了，宏观上即表面张力，这样液体表面就有收缩到最小的趋势随温度的升高，表面层分子距离更要增大，引力作用随之减小，所以表面张力要减小而在液体内，分子间的引力基本等于斥力，即rr0，分子势能最小，在表面层rr0，所以分子势能比液体内部的分子势能大答案BC2021/02/2523借题发挥：表面层液体分子间距离大于r0，升温时，表面层分子距离增大，要克服分子引力做功，故液体分子势能增大，而由分子间作用的特点可知表面张力将随分子间距的增大而减小2021/02/2524【变式1】下列关于液体表面张力的说法中正确的是 ()A表面张力的作用是使液体表面伸张B表面张力的作用是使液体表面绷紧C有些小昆虫能在水面上自由行走，这是由于水的表面张力的缘故D用滴管滴液滴，滴的液滴总近似是球形，这是由于表面张力的缘故解析表面张力的作用效果是使液体表面绷紧，由于表面张力，使小昆虫站在液面上；由于表面张力使液滴收缩成球形故正确答案为B、C、D.答案BCD2021/02/2525【例2】将不同材料制成的甲、乙细管插入相同的液体中，甲管内液面比管外液面低，乙管内液面比管外液面高，则()A液体对甲材料是浸润的B液体对乙材料是浸润的C甲管中发生的不是毛细现象，而乙管中发生的是毛细现象D若甲、乙两管的内径变小，则甲管内液面更低，乙管内液面更高浸润和不浸润，毛细现象浸润和不浸润，毛细现象2021/02/2526解析液体对固体浸润的情况下，在附着层分子的排斥力和表面层分子的吸引力的共同作用下，液面将上升，所以A错、B对；毛细现象是指浸润液体在细管中上升，以及不浸润的液体在细管中下降的现象，所以C错；在液体和毛细管材料一定的情况下，管越细毛细现象越明显，所以D对答案BD2021/02/2527借题发挥浸润是固体分子对液体分子的引力大于液体分子之间的引力，使附着层内分子的分布比液体内部更密，使液体跟固体的接触面有扩大的趋势不浸润是固体分子对液体分子的引力小于液体分子之间的引力，使附着层内分子的分布比液体内部更稀疏，由于表面张力使液体跟固体的接触面有收缩的趋势毛细现象是指浸润液体在细管中上升的现象，以及不浸润的液体在细管中下降的现象2021/02/2528【变式2】附着层里的液体分子比液体内部稀疏的原因是()A附着层里液体分子间的斥力强B附着层里液体分子间的引力强C固体分子对附着层里的液体分子的吸引，比液体内部分子的吸引弱D固体分子对附着层里的液体分子的吸引，比液体内部分子的吸引强2021/02/2529解析答案C2021/02/2530【例 3】下 列 关 于 液 晶 的 说 法 中 正 确 的 是 ()A液晶是液体和晶体的混合物B液晶分子在特定方向排列比较整齐C电子手表中的液晶在外加电压的影响下，能够发光D所有物质在一定条件下都能成为液晶解析液晶是某些特殊的有机化合物，在某些方向上分子排列规则，某些方向上杂乱，液晶本身不能发光，所以选项A、C、D错，选项B正确答案B液晶及微观解释液晶及微观解释2021/02/2531借题发挥(1)液晶是既有流动性和连续性，又具有各向异性的流体(2)向外型液晶在外加电压下会由透明变为不透明，但液晶本身不会发光2021/02/2532THANKSFOR WATCHING演讲人:XXXPPT文档教学课件